(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性を有する内層食材を、粘性を有する外層食材によって包んでなる多層食品の製造に用いる多層食品製造装置であって、
前記内層食材を圧送可能な内層食材圧送装置を備えた内層食材供給部と、
前記外層食材を圧送可能な外層食材圧送装置を備えた外層食材供給部と、
前記内層食材供給部及び外層食材供給部から圧送された内層食材及び外層食材を吐出する吐出部とを有し、
前記吐出部が、前記外層食材供給部に接続された外層食材吐出筒の内側に、前記内層食材供給部に接続された内層食材吐出筒を挿入した吐出ノズルを備えたものであり、
前記内層食材圧送装置及び前記外層食材圧送装置が、動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、
前記内層食材及び前記外層食材の圧送制御を行う制御手段を有し、
前記外層食材の圧送開始後、前記前記外層食材圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、圧送時とは逆方向に回転させることにより圧送を終了する動作と、
前記内層食材の圧送開始後、前記前記外層食材圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、圧送時とは逆方向に回転させることにより圧送を終了する動作とを実施可能であることを特徴とする多層食品製造装置。
【請求項２】
前記外層食材として、前記内層食材の粘性と同等、あるいは前記内層食材の粘性よりも低粘性の食材を供給し、多層食品を製造可能であることを特徴とする請求項１に記載の多層食品製造装置。
【請求項３】
前記吐出部が、前記吐出ノズルを複数備えると共に、前記内層食材圧送装置及び前記内層食材吐出筒を繋ぐ内層食材流路と、前記外層食材圧送装置及び前記外層食材吐出筒を繋ぐ外層食材流路とを備えたものであり、
前記内層食材流路及び前記外層食材流路が複数系統に分岐され、各系統の端部に前記吐出ノズルが接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層食品製造装置。
【請求項４】
前記内層食材及び前記外層食材の圧送制御を行う制御手段を有し、
前記制御手段が、前記外層食材圧送装置による外層食材の圧送開始後、所定時間だけ経過したタイミングにおいて前記内層食材圧送装置による内層食材の圧送を開始させ、前記外層食材圧送装置による外層食材の圧送終了よりも所定時間だけ前のタイミングにおいて前記内層食材圧送装置による内層食材の圧送を終了させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多層食品製造装置。
【請求項５】
前記吐出ノズルの下方に設けられた貯留槽を有し、
前記吐出ノズルから吐出された多層食品を前記貯留槽に向けて滴下させることが可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の多層食品製造装置。
【請求項６】
前記吐出ノズルが、外層食材を環状に吐出しつつ、外層食材の吐出領域の内側において内層食材を環状に吐出可能なものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の多層食品製造装置。
【請求項７】
前記吐出ノズルが、
前記内層食材吐出筒の内側に内径側外層食材吐出筒を設けると共に、前記内径側外層食材吐出筒の内側に外層食材の非通過領域を形成する中心部材を設けたものであり、
前記内径側外層食材吐出筒と前記中心部材との間に、外層食材が通過可能な環状流路が形成されたものであることを特徴とする請求項６に記載の多層食品製造装置。
【請求項８】
粘性を有する内層材料を、粘性を有する外層材料によって包んでなる多層製品の製造に用いる多層製品製造装置であって、
前記内層材料を圧送可能な内層材料圧送装置を備えた内層材料供給部と、
前記外層材料を圧送可能な外層材料圧送装置を備えた外層材料供給部と、
前記内層材料供給部及び外層材料供給部から圧送された内層材料及び外層材料を吐出する吐出部とを有し、
前記吐出部が、前記外層材料供給部に接続された外層材料吐出筒の内側に、前記内層材料供給部に接続された内層材料吐出筒を挿入した吐出ノズルを備えたものであり、
前記内層材料圧送装置及び前記外層材料圧送装置が、動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、
前記内層材料及び前記外層材料の圧送制御を行う制御手段を有し、
前記外層材料の圧送開始後、前記前記外層材料圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、圧送時とは逆方向に回転させることにより圧送を終了する動作と、
前記内層材料の圧送開始後、前記前記外層材料圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、圧送時とは逆方向に回転させることにより圧送を終了する動作とを実施可能であることを特徴とする多層製品製造装置。
【請求項９】
前記吐出ノズルが、外層材料を環状に吐出しつつ、外層材料の吐出領域の内側において内層材料を環状に吐出可能なものであることを特徴とする請求項８に記載の多層製品製造装置。
【請求項１０】
外層材料を吐出するための外層材料吐出筒の内側に、前記内層材料を吐出するための内層材料吐出筒を挿入した吐出ノズルから内層材料及び外層材料を吐出させることにより、粘性を有する外層材料によって粘性を有する内層材料を包んでなる多層製品の製造方法であって、
前記外層材料吐出筒に接続された外層材料圧送装置、及び前記内層材料吐出筒に接続された内層材料圧送装置が、それぞれ動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、
前記外層材料圧送装置により外層材料を圧送し、吐出ノズルにおける外層材料の吐出を開始させる外層材料吐出開始工程と、
前記外層材料吐出開始工程の後、所定時間経過後に、吐出ノズルにおける内層材料の吐出を開始させる内層材料吐出開始工程と、
前記内層材料吐出開始工程の後、前記内層材料圧送装置による内層材料の吐出を停止させる内層材料吐出停止工程と、
前記内層材料吐出停止工程の後、前記外層材料圧送装置による外層材料の吐出を停止させる外層材料吐出停止工程とを有し、
前記内層材料吐出停止工程において、前記内層材料圧送装置のロータを前記内層材料の吐出時とは逆方向に作動させることで内層材料の吐出を停止し、
前記外層材料吐出停止工程において、前記外層材料圧送装置のロータを前記外層材料の吐出時とは逆方向に作動させることで外層材料の吐出を停止することを特徴とする多層製品の製造方法。
【請求項１１】
外層材料を吐出するための外層材料吐出筒の内側に、前記内層材料を吐出するための内層材料吐出筒を挿入した吐出ノズルから内層材料及び外層材料を吐出させることにより、粘性を有する外層材料によって粘性を有する内層材料を包んでなる多層製品の製造方法であって、
前記外層材料吐出筒に接続された外層材料圧送装置、及び前記内層材料吐出筒に接続された内層材料圧送装置が、それぞれ動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、
前記外層材料圧送装置により外層材料を圧送し、吐出ノズルにおける外層材料の吐出を開始させる外層材料吐出開始工程と、
前記外層材料吐出開始工程の後、所定時間経過後に、吐出ノズルにおける内層材料の吐出を開始させる内層材料吐出開始工程と、
前記内層材料吐出開始工程の後、前記内層材料圧送装置による内層材料の吐出を停止させる内層材料吐出停止工程と、
前記内層材料吐出停止工程の後、前記外層材料圧送装置による外層材料の吐出を停止させる外層材料吐出停止工程とを有し、
前記外層材料吐出開始工程の後であって、前記内層材料吐出開始工程の前に、前記内層材料圧送装置のロータを前記内層材料の吐出時とは逆方向に作動させ、前記外層材料吐出筒から吐出された外層食材を内層材料吐出筒の内側に吸引する外層材料吸引工程を有することを特徴とする多層製品の製造方法。
【請求項１２】
外層材料を吐出するための外層材料吐出筒の内側に、前記内層材料を吐出するための内層材料吐出筒を挿入した吐出ノズルから内層材料及び外層材料を吐出させることにより、粘性を有する外層材料によって粘性を有する内層材料を包んでなる多層製品の製造方法であって、
前記外層材料吐出筒に接続された外層材料圧送装置、及び前記内層材料吐出筒に接続された内層材料圧送装置が、それぞれ動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、
前記吐出ノズルにおいて外層材料を連続的に吐出させた状態において、間欠的かつ連続に内層材料を吐出させることを特徴とする多層製品の製造方法。
【請求項１３】
前記吐出ノズルが、外層材料を環状に吐出しつつ、外層材料の吐出領域の内側において内層材料を環状に吐出可能なものであることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の多層製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高粘度液体材料等の粘性を有する外層食材の中に、内層食材を充填した多層構造を有する多層食品の製造に用いる多層食品製造装置、多層製品製造装置、及び多層製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、餡等の食材を別の食材からなる外皮によって包んだ饅頭や菓子等の多層食品を製造するための装置として、下記特許文献１〜４に開示されているような食品用の製造装置、あるいは製造方法が提供されている。下記特許文献１に開示されている包餡製品製造装置は、内包材供給筒と同軸状に設定される外皮材供給筒とを有し、外皮材供給筒を上方に向けて動かしつつ、外皮材を外皮材供給筒から吐出させると共に、外皮材が一定量供給された時点から外皮材の供給を終了する前までの間に、外皮材供給筒における外皮材の吐出を継続しつつ内包材を内包材供給筒から吐出させることにより内包材を外皮材によって包んだ多層食材を製造することができるものである。
【０００３】
また、下記特許文献２に開示されている包あん食品の製造方法は、特許文献１の包餡製品製造装置によるのと同様に、二重ノズルと搬送部材の間隔を広げつつ、二重ノズルをなす外側ノズルから外皮材の押し出しを開始し、その後一定時間経過した時点から、内側ノズルから内包材の押し出しを開始することにより包あん食品を製造するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１５１１３号公報
【特許文献２】特開平６−９８６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術の包餡製品製造装置等においては、饅頭等のように比較的硬い外層食材（外皮材）によって餡等の内層食材（内包材）を包んだ形態の多層食品を製造することができる。しかしながら、外層食材として粘性を有し内層食材（内包材）よりも軟らかい食材を用いて多層食材を製造することができない。すなわち、従来技術の包餡製品製造装置等においては、外層食材や内層食材として用いることができる食材が限定的であり、製造可能な多層食材のバリエーションが制限されるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、外層食材及び内層食材として粘性を有する食材を用いつつ、品質の高い多層食材を製造可能であり、さらに装置構成がシンプルな多層食品製造装置、多層製品製造装置、及び多層製品の製造方法の提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決すべく提供される本発明は、粘性を有する内層食材を、粘性を有する外層食材によって包んでなる多層食品の製造に用いる多層食品製造装置であって、前記内層食材を圧送可能な内層食材圧送装置を備えた内層食材供給部と、前記外層食材を圧送可能な外層食材圧送装置を備えた外層食材供給部と、前記内層食材供給部及び外層食材供給部から圧送された内層食材及び外層食材を吐出する吐出部とを有し、前記吐出部が、前記外層食材供給部に接続された外層食材吐出筒の内側に、前記内層食材供給部に接続された内層食材吐出筒を挿入した吐出ノズルを備えたものであり、前記内層食材圧送装置及び前記外層食材圧送装置が、動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、前記内層食材及び前記外層食材の圧送制御を行う制御手段を有し、前記外層食材の圧送開始後、前記前記外層食材圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、圧送時とは逆方向に回転させることにより圧送を終了する動作と、前記内層食材の圧送開始後、前記前記外層食材圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、圧送時とは逆方向に回転させることにより圧送を終了する動作とを実施可能であることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の多層食品製造装置においては、内層食材及び外層食材として高粘度液体材料等の粘性を有する食材を用いて多層食品を製造することができる。そのため、本発明の多層食品製造装置によれば、従来技術の包餡製品製造装置等においては製造しえなかった、外層食材が粘性を有する食材によって形成された多層食材を製造することが可能となる。
【０００９】
本発明の多層食品製造装置においては、内層食材圧送装置及び外層食材圧送装置が、一軸偏心ねじポンプ機構を備えた構成とされている。そのため、内層食材及び外層食材の圧送状態を精度よく制御し、内層食材及び外層食材を吐出ノズルから適切な量及びタイミングで吐出させうる。従って、本発明の多層食品製造装置によれば、多層食品の製造品質をより一層高品質なものとすることができる。
【００１０】
また、本発明において、内層食材圧送装置及び外層食材圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構は、ロータの回転方向を調整することにより、圧送対象である流動物（内層食材、外層食材）の流れ方向を適宜切り替え可能である。よって、内層食材及び外層食材の圧送を停止する際に、ロータを逆回転させることにより、内層食材及び外層食材の吐出を確実に停止させることができる。従って、本発明によれば内層食材及び外層食材が想定以上に吐出されてしまうことによる多層食品の品質低下を防止可能であると共に、装置構成がシンプルな多層食品製造装置を提供しうる。
【００１１】
上述した本発明の多層食品製造装置は、前記外層食材として、前記内層食材の粘性と同等、あるいは前記内層食材の粘性よりも低粘性の食材を供給し、多層食品を製造可能であるものであることが望ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、内層食材をこれよりも高粘性の外層食材によって包んでなる多層食材に加え、従来技術の包餡製品製造装置等においては製造しえなかった、外層食材の方が内層食材よりも低粘性の食材によって形成された多層食材を製造することが可能となる。
【００１３】
上述した本発明の多層食品製造装置は、前記吐出部が、前記吐出ノズルを複数備えると共に、前記内層食材圧送装置及び前記内層食材吐出筒を繋ぐ内層食材流路と、前記外層食材圧送装置及び前記外層食材吐出筒を繋ぐ外層食材流路とを備えたものであり、前記内層食材流路及び前記外層食材流路が複数系統に分岐され、各系統の端部に前記吐出ノズルが接続されていることを特徴とするものであることが望ましい。
【００１４】
かかる構成によれば、内層食材圧送装置及び外層食材圧送装置によって圧送されてきた内層食材及び外層食材を、複数の吐出ノズルに分配することが可能となる。これにより、より一層、多層食品の量産化を図ることが可能となる。
【００１５】
また、上述した本発明の多層食品製造装置は、前記内層食材及び前記外層食材の圧送制御を行う制御手段を有し、前記制御手段が、前記外層食材圧送装置による外層食材の圧送開始後、所定時間だけ経過したタイミングにおいて前記内層食材圧送装置による内層食材の圧送を開始させ、前記外層食材圧送装置による外層食材の圧送終了よりも所定時間だけ前のタイミングにおいて前記内層食材圧送装置による内層食材の圧送を終了させることを特徴とするものであることが望ましい。
【００１６】
本発明の多層食品製造装置においては、内層食材圧送装置及び外層食材圧送装置が、一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものとされている。そのため、本発明のように、外層食材圧送装置による外層食材の圧送開始時点、及び圧送終了時点を基準として内層食材圧送装置による内層食材の圧送開始及び圧送終了のタイミングを制御することにより、多層食品の製造品質を高精度かつ安定したものとすることが可能となる。
【００１７】
上述した本発明の多層食品製造装置は、前記内層食材及び前記外層食材の圧送制御を行う制御手段を有し、内層食材及び外層食材の圧送終了時に、前記内層食材圧送装置及び前記外層食材圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、圧送時とは逆方向に回転させることを特徴とするものであることが望ましい。
【００１８】
本発明の多層食品製造装置においては、内層食材圧送装置及び外層食材圧送装置が、一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであるため、ロータの回転方向を切り替えることにより、内層食材及び外層食材の流れ方向を切り替えることができる。本発明では、内層食材及び外層食材の圧送停止時に、ロータを圧送時とは逆方向に回転させることとしているため、内層食材及び外層食材の吐出を確実に停止させうる。従って、本発明によれば、内層食材及び外層食材に相当する粘性を有する食材が予期せず過剰に吐出されてしまうことを防止し、多層食品の製造品質を高精度かつ安定したものとすることが可能となる。
【００１９】
上述した本発明の多層食品製造装置は、前記吐出ノズルの下方に設けられた貯留槽を有し、前記吐出ノズルから吐出された多層食品を前記貯留槽に向けて滴下させることが可能であるものであっても良い。
【００２０】
かかる構成とした場合、外層食材を固化させるために用いる液体等を貯留槽に貯留しておき、この貯留槽に向けて吐出ノズルから内層食材及び外層食材を吐出させることにより、多層食品を製造することが可能となる。従って、本発明の多層食品製造装置によれば、従来技術の包餡製品製造装置等においては製造しえなかった多層食材を製造することが可能となる。
【００２１】
上述した本発明の多層食品製造装置は、前記吐出ノズルが、外層食材を環状に吐出しつつ、外層食材の吐出領域の内側において内層食材を環状に吐出可能なものとすることが可能である。
【００２２】
かかる構成とすることにより、環状に形成された外層食材の内側に、内層食材が環状に包含された、いわゆるドーナツ状の外観形状を有する多層食品を製造することが可能となる。
【００２３】
上述した本発明の多層食品製造装置は、前記吐出ノズルが、前記内層食材吐出筒の内側に内径側外層食材吐出筒を設けると共に、前記内径側外層食材吐出筒の内側に外層食材の非通過領域を形成する中心部材を設けたものであり、前記内径側外層食材吐出筒と前記中心部材との間に、外層食材が通過可能な環状流路が形成されたものとすることも可能である。
【００２４】
かかる構成とすることにより、上述したような環状（ドーナツ状）の多層食品を製造することが可能となる。また、外層食材吐出筒と内層食材吐出筒との間に形成される環状の流路（「外環流路」とも称す）から吐出される外層食材と、内径側外層食材吐出筒と中心部材との間に形成される環状流路（「内環流路」とも称す）から吐出される外層食材とを相違させることにより、さらにバリエーションに富んだ多層食品を製造することが可能となる。
【００２５】
また、同様の課題を解決すべく提供される本発明は、粘性を有する内層材料を、粘性を有する外層材料によって包んでなる多層製品の製造に用いる多層製品製造装置であって、前記内層材料を圧送可能な内層材料圧送装置を備えた内層材料供給部と、前記外層材料を圧送可能な外層材料圧送装置を備えた外層材料供給部と、前記内層材料供給部及び外層材料供給部から圧送された内層材料及び外層材料を吐出する吐出部とを有し、前記吐出部が、前記外層材料供給部に接続された外層材料吐出筒の内側に、前記内層材料供給部に接続された内層材料吐出筒を挿入した吐出ノズルを備えたものであり、前記内層材料圧送装置及び前記外層材料圧送装置が、動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、前記内層材料及び前記外層材料の圧送制御を行う制御手段を有し、前記外層材料の圧送開始後、前記前記外層材料圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、圧送時とは逆方向に回転させることにより圧送を終了する動作と、前記内層材料の圧送開始後、前記前記外層材料圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構のロータを、圧送時とは逆方向に回転させることにより圧送を終了する動作とを実施可能であることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の多層製品製造装置においては、内層材料及び外層材料として高粘度液体材料等の粘性を有する材料を用いて多層製品を製造することができる。そのため、本発明の多層製品製造装置によれば、従来技術においては製造しえなかった、外層材料が粘性を有する材料によって形成された多層材料を製造することが可能となる。
【００２７】
本発明の多層製品製造装置においては、内層材料圧送装置及び外層材料圧送装置が、一軸偏心ねじポンプ機構を備えた構成とされている。そのため、内層材料及び外層材料の圧送状態を精度よく制御し、内層材料及び外層材料を吐出ノズルから適切な量及びタイミングで吐出させうる。従って、本発明の多層製品製造装置によれば、多層製品の製造品質をより一層高品質なものとすることができる。
【００２８】
また、本発明において、内層材料圧送装置及び外層材料圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構は、ロータの回転方向を調整することにより、圧送対象である流動物（内層材料、外層材料）の流れ方向を適宜切り替え可能である。よって、内層材料及び外層材料の圧送を停止する際に、ロータを逆回転させることにより、内層材料及び外層材料の吐出を確実に停止させることができる。従って、本発明によれば内層材料及び外層材料が想定以上に吐出されてしまうことによる多層製品の品質低下を防止可能であると共に、装置構成がシンプルな多層製品製造装置を提供しうる。  
【００２９】
なお、本発明及び以下の説明において「多層製品」とは、上述した多層食品に限定されず、内層材料を外層材料によって包んだもの全般を指す概念である。また、本発明において、「内層材料」及び「外層材料」は、上述した多層食品を構成する「内層食材」及び「外層食材」に限定されず、食材以外の材料全般を含む概念である。
【００３０】
上述した本発明の多層製品製造装置は、前記吐出ノズルが、外層材料を環状に吐出しつつ、外層材料の吐出領域の内側において内層材料を環状に吐出可能なものとすることが可能である。
【００３１】
かかる構成とすることにより、環状に形成された外層材料の内側に、内層材料が環状に包含された、いわゆるドーナツ状の外観形状を有する多層製品を製造することが可能となる。
【００３２】
本発明は、前記外層材料を吐出するための外層材料吐出筒の内側に、前記内層材料を吐出するための内層材料吐出筒を挿入した吐出ノズルから内層材料及び外層材料を吐出させることにより、粘性を有する外層材料によって粘性を有する内層材料を包んでなる多層製品の製造方法であって、前記外層材料吐出筒に接続された外層材料圧送装置、及び前記内層材料吐出筒に接続された内層材料圧送装置が、それぞれ動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、前記外層材料圧送装置により外層材料を圧送し、吐出ノズルにおける外層材料の吐出を開始させる外層材料吐出開始工程と、前記外層材料吐出開始工程の後、所定時間経過後に、前記内層材料圧送装置による内層材料の圧送を開始させる内層材料吐出開始工程と、前記内層材料吐出開始工程の後、前記内層材料圧送装置による内層材料の圧送を停止させる内層材料吐出停止工程と、前記内層材料吐出停止工程の後、前記外層材料圧送装置による外層材料の圧送を停止させる外層材料吐出停止工程とを有し、前記内層材料吐出停止工程において、前記内層材料圧送装置のロータを前記内層材料の吐出時とは逆方向に作動させることで内層材料の吐出を停止し、前記外層材料吐出停止工程において、前記外層材料圧送装置のロータを前記外層材料の吐出時とは逆方向に作動させることで外層材料の吐出を停止することを特徴とするものである。
【００３３】
本発明の多層製品の製造方法において用いられる内層材料圧送装置及び外層材料圧送装置が、一軸偏心ねじポンプ機構を備えた構成とされている。そのため、内層材料及び外層材料の圧送状態を精度よく制御し、内層材料及び外層材料を吐出ノズルから適切な量及びタイミングで吐出させうる。これにより、内層材料及び外層材料として高粘度液体材料等の粘性を有する材料を用いて多層製品を製造することが可能となる。そのため、本発明の多層製品の製造方法によれば、従来技術の包餡製品製造装置等においては製造しえなかった、外層材料が粘性を有する材料によって形成された多層製品を高品質なものとして製造することができる。
【００３４】
ここで、上述したように、内層材料及び外層材料として高粘度液体材料等の粘性を有する材料を用いて多層製品を製造する場合には、内層材料や外層材料の圧送を停止したとしても表面張力等の影響により吐出ノズルの端部近傍に内層材料や外層材料が残存してしまう可能性がある。内層材料及び外層材料の変質等を防止するためには、吐出停止中の僅かな期間であっても吐出ノズルの端部近傍に付着したまま外気にさらされる可能性を低減することが好ましく、内層材料及び外層材料が食材である場合には特に外気にさらされることを防止することが望ましい。また、吐出ノズルの端部近傍に内層材料あるいは外層材料が付着した状態で、次の内層材料あるいは外層材料の吐出動作を行うと、吐出ノズルの端部近傍に付着していた分だけ内層材料あるいは外層材料の吐出量が増加してしまい、多層製品の製造品質にバラツキが生じてしまいかねない。
【００３５】
さらに、本発明の多層製品の製造方法において用いる吐出ノズルが内層材料吐出筒及び外層材料吐出筒を略同心状に配置した構造とされていることから、内層材料吐出筒及び外層材料吐出筒の端部に付着している内層材料及び外層材料が吐出停止中に混ざり合う等してしまう可能性がある。内層材料及び外層材料が混合してしまうと、外観が悪くだけでなく、特性が変質してしまう等の問題が生じかねない。具体的には、内層材料及び外層材料が食品である場合には、混合に伴う外観上の問題に加え、食品衛生上の問題、あるいは味や香り等が変化してしまうといった問題等の様々な問題が生じ、多層製品としての商品価値が著しく損なわれてしまう可能性がある。これらの問題点を解消すべく、内層材料及び外層材料の吐出を停止する際には、内層材料吐出筒及び外層材料吐出筒を内側に引き戻すことが望ましい。
【００３６】
かかる要望に対応すべく、本発明の多層製品の製造方法は、前記内層材料吐出停止工程において内層材料の圧送を停止する際に、前記内層材料圧送装置のロータを前記内層材料の吐出時とは逆方向に作動させ、前記外層材料吐出停止工程において外層材料の圧送を停止する際に、前記外層材料圧送装置のロータを前記外層材料の吐出時とは逆方向に作動させるものであることが望ましい。
【００３７】
本発明において、内層材料圧送装置及び外層材料圧送装置をなす一軸偏心ねじポンプ機構は、ロータの回転方向を調整することにより、圧送対象である流動物（内層材料、外層材料）の流れ方向を適宜切り替え可能である。よって、本発明の製造方法のように、内層材料及び外層材料の圧送を停止する際に、ロータの逆回転させて内層材料吐出筒及び外層材料吐出筒の端部に付着している内層材料及び外層材料を引き戻すことにより、吐出停止中に内層材料及び外層材料が外気にさらされる可能性を低減することが可能となる。また、本発明によれば、内層材料及び外層材料が想定以上に吐出されてしまうことによる多層製品の品質低下を防止可能である。さらに、吐出停止中に内層材料吐出筒及び外層材料吐出筒の端部において内層材料及び外層材料が混ざり合うこと、及び内層材料及び外層材料の混合に伴う多層製品の品質低下を防止することができる。
【００３８】
上述した本発明に係る多層製品の製造方法は、外層材料を吐出するための外層材料吐出筒の内側に、前記内層材料を吐出するための内層材料吐出筒を挿入した吐出ノズルから内層材料及び外層材料を吐出させることにより、粘性を有する外層材料によって粘性を有する内層材料を包んでなる多層製品の製造方法であって、前記外層材料吐出筒に接続された外層材料圧送装置、及び前記内層材料吐出筒に接続された内層材料圧送装置が、それぞれ動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、前記外層材料圧送装置により外層材料を圧送し、吐出ノズルにおける外層材料の吐出を開始させる外層材料吐出開始工程と、前記外層材料吐出開始工程の後、所定時間経過後に、吐出ノズルにおける内層材料の吐出を開始させる内層材料吐出開始工程と、前記内層材料吐出開始工程の後、前記内層材料圧送装置による内層材料の吐出を停止させる内層材料吐出停止工程と、前記内層材料吐出停止工程の後、前記外層材料圧送装置による外層材料の吐出を停止させる外層材料吐出停止工程とを有し、前記外層材料吐出開始工程の後であって、前記内層材料吐出開始工程の前に、前記内層材料圧送装置のロータを前記内層材料の吐出時とは逆方向に作動させ、前記外層材料吐出筒から吐出された外層食材を内層材料吐出筒の内側に吸引する外層材料吸引工程を有するものであっても良い。
【００３９】
本発明の多層製品の製造方法では、内層食材吐出開始工程において内層材料の吐出を開始する前に、外層材料吸引工程において内層材料圧送装置のロータを吐出時とは逆方向に作動させることにより、外層材料吐出筒から吐出されている外層食材を内層材料吐出筒の内側に吸引する。そのため、内層材料吐出開始工程を開始すると、先ず内層材料吐出筒の末端部分に吸い込まれた外層食材が吐出された後に内層食材が吐出される。これにより、内層材料の重量等の影響により、多層製品の底側から内層材料が漏れ出す等の製造不良を抑制し、歩留まりの向上に資することが可能となる。
【００４０】
本発明は、外層材料を吐出するための外層材料吐出筒の内側に、前記内層材料を吐出するための内層材料吐出筒を挿入した吐出ノズルから内層材料及び外層材料を吐出させることにより、粘性を有する外層材料によって粘性を有する内層材料を包んでなる多層製品の製造方法であって、前記外層材料吐出筒に接続された外層材料圧送装置、及び前記内層材料吐出筒に接続された内層材料圧送装置が、それぞれ動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、前記吐出ノズルにおいて外層材料を連続的に吐出させた状態において、間欠的かつ連続に内層材料を吐出させることを特徴とするものである。
【００４１】
本発明の多層製品の製造方法において用いられる内層材料圧送装置及び外層材料圧送装置は、一軸偏心ねじポンプ機構を備えた構成とされており、内層材料及び外層材料が仮に高粘度液体材料等の粘性を有するものであったとしても圧送状態を精度よく制御できる。そのため、吐出ノズルから適切な量及びタイミングで内層材料及び外層材料を吐出させることができる。従って、内層材料及び外層材料として高粘度液体材料等の粘性を有する材料を用いて多層製品を製造することが可能となる。
【００４２】
また、本発明の製造方法のように、内層材料圧送装置及び外層材料圧送装置として一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものを採用することにより、内層材料及び外層材料の圧送状態を高精度に制御することができる。そのため、本発明の製造方法のように、外層材料の吐出を開始した後、間欠的に内層材料を吐出させることにより高品質な多層製品を製造することが可能となる。
【００４３】
本発明の製造方法によれば、外層材料を連続的に吐出させた状態において、内層材料の吐出を断続させることにより多層製品を製造することが可能となる。従って、本発明の製造方法によれば、多層製品を一つ作る度に外層材料の吐出を停止する場合に比べて、多層製品の製造速度を格段に高速化することが可能となる。
【００４４】
ここで、饅頭等のように外層材料（外層食材）によって餡等の内層材料（内層食材）を完全に包み込んだ形態の多層製品（多層食品）に加え、芯となる内層材料の外周が外層材料によって巻かれ、内層材料の端部が外部に露出したようなロール状の形態の多層製品を製造したいという要望がある（図１０（ｂ），（ｃ）参照）。
【００４５】
かかる要望に対応すべく、外層材料を吐出するための外層材料吐出筒の内側に、前記内層材料を吐出するための内層材料吐出筒を挿入した吐出ノズルから内層材料及び外層材料を吐出させることにより、粘性を有する外層材料によって粘性を有する内層材料を包んでなる多層製品の製造方法であって、前記外層材料吐出筒に接続された外層材料圧送装置、及び前記内層材料吐出筒に接続された内層材料圧送装置が、それぞれ動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータと、内周面が雌ねじ型に形成されたステータとを有する一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものであり、前記吐出ノズルにおける外層材料の吐出及び内層材料の吐出開始及び吐出停止を同時に実施することが可能である。
【００４６】
上述した製造方法によれば、上述したような芯となる内層材料の外周が外層材料によって巻かれ、内層材料の端部が外部に露出したようなロール状の形態の多層製品を容易に製造することが可能となる。
【００４７】
また、本発明の多層製品の製造方法においては、内層材料圧送装置及び外層材料圧送装置として一軸偏心ねじポンプ機構を備えたものが採用されている。そのため、仮に内層材料及び外層材料が高粘度液体材料等の粘性を有するものであったとしても、圧送状態を精度よく制御できる。これにより、内層材料及び外層材料として高粘度液体材料等の粘性を有する材料を用いた場合であっても、高品質な多層製品を製造することが可能となる。
【００４８】
また、本発明の多層製品の製造方法は、前記吐出ノズルが、外層材料を環状に吐出しつつ、外層材料の吐出領域の内側において内層材料を環状に吐出可能なものであることが望ましい。
【００４９】
本発明によれば、環状に形成された外層材料の内側に、内層材料が環状に包含された、いわゆるドーナツ状の外観形状を有する多層製品を製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、外層食材及び内層食材として粘性を有する食材を用いつつ、品質の高い多層食材を製造可能であり、さらに装置構成がシンプルな多層食品製造装置、多層製品製造装置、及び多層製品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る多層食品製造装置の正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】（ａ）は内層食材圧送装置の内部構造を示す断面図、（ｂ）は外層食材圧送装置が備えている一軸偏心ねじポンプ機構を示す断面図である。
【図３】（ａ）は外層食材流路の概略構成を示すスケルトン図、（ｂ）は内層食材流路の概略構成を示すスケルトン図である。
【図４】吐出部を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は吐出ノズルの拡大図、（ｅ）は側面図、（ｆ）はＡ−Ａ断面図、（ｇ）はＢ−Ｂ断面図、（ｈ）はＣ−Ｃ断面図、（ｉ）はＤ−Ｄ断面図、（ｊ）はＥ−Ｅ断面図である。
【図５】図１に示す多層食品製造装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す多層食品製造装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】図１に示す多層食品製造装置の動作の変形例を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の一実施例に係る人工いくらを製造するために用いる装置構成を示す説明図である。
【図９】（ａ）は本発明の多層製品の製造方法の変形例を示すタイミングチャートであり、（ｂ），（ｃ）は（ａ）に示すタイミングチャートに則って製造される多層製品の一例を示す断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の多層製品の製造方法の参考例を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は（ａ）に示すタイミングチャートに則って製造される多層製品の一例を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示す多層製品の断面図である。
【図１１】図５に示す制御フローによる外層食材及び内層食材の吐出状態を示した模式図である。
【図１２】変形例に係る制御フローを説明するための模式図である。
【図１３】（ａ）は変形例に係る吐出ノズルの断面図、（ｂ）〜（ｄ）は（ａ）に示す吐出ノズルを用いて製造可能な多層食品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
続いて、本発明の一実施形態に係る多層食品製造装置１０について、図面を参照しつつ詳細に説明する。多層食品製造装置１０は、中核をなす食材（以下、「内層食材」とも称す）を外皮をなす食材（以下、「外層食材」とも称す）によって包んでなる多層食品（多層製品）の製造に用いる装置である。多層食品製造装置１０は、内層食材（内層材料）及び外層食材（外層材料）として、粘性を有する食材を用いて多層食材を製造することができる。
【００５３】
図１に示すように、多層食品製造装置１０は、内層食材供給部２０、外層食材供給部３０、吐出部４０、及び制御手段７０を備えた構成とされている。内層食材供給部２０は、多層食品をなす内層食材を吐出部４０に対して供給するためのものである。内層食材供給部２０は、内層食材を圧送可能な内層食材圧送装置２２と、内層食材貯留槽２４と、攪拌装置２６とを具備している。
【００５４】
内層食材圧送装置２２は、回転容積式のポンプによって構成されている。図２（ａ）に示すように、内層食材圧送装置２２は、一軸偏心ねじポンプ機構１００を備えた、いわゆる一軸偏心ねじポンプである。内層食材圧送装置２２は、ケーシング１０６の内部に、ロータ１０２、ステータ１０４、及び動力伝達機構１０８等を収容した構成とされている。ケーシング１０６は、金属製で筒状の部材であり、長手方向一端側に第一開口部１１０が設けられている。また、ケーシング１０６の外周部分には、第二開口部１１２が設けられている。第二開口部１１２は、ケーシング１０６の長手方向中間部分に位置する中間部１１４においてケーシング１０６の内部空間に連通している。
【００５５】
第一開口部１１０及び第二開口部１１２は、それぞれ一軸偏心ねじポンプ機構１００の吸込口及び吐出口として機能する部分である。内層食材圧送装置２２は、ロータ１０２を正方向に回転させることにより、第一開口部１１０を吐出口、第二開口部１１２を吸込口として機能させることができる。また、ロータ１０２を逆方向に回転させることにより、第一開口部１１０を吸込口、第二開口部１１２を吐出口として機能させることができる。
【００５６】
ステータ１０４は、ゴム等の弾性体、又は樹脂等によって形成された略円筒形の外観形状を有する部材である。ステータ１０４の内周壁１１６は、ｎ条で単段あるいは多段の雌ネジ形状とされている。本実施形態においては、ステータ１０４は、２条で多段の雌ねじ形状とされている。また、ステータ１０４の貫通孔１１８は、ステータ１０４の長手方向のいずれの位置において断面視しても、その断面形状（開口形状）が略長円形となるように形成されている。
【００５７】
ロータ１０２は、金属製の軸体であり、ｎ−１条で単段あるいは多段の雄ねじ形状とされている。本実施形態においては、ロータ１０２は、１条で偏心した雄ねじ形状とされている。ロータ１０２は、長手方向のいずれの位置で断面視しても、その断面形状が略真円形となるように形成されている。ロータ１０２は、上述したステータ１０４に形成された貫通孔１１８に挿通され、貫通孔１１８の内部において自由に偏心回転可能とされている。
【００５８】
ロータ１０２をステータ１０４に対して挿通すると、ロータ１０２の外周壁１２０とステータ１０４の内周壁１１６とが両者の接線で密接した状態になり、ステータ１０４の内周壁１１６とロータ１０２の外周壁１２０との間に流体搬送路１２２（キャビティ）が形成される。流体搬送路１２２は、ステータ１０４やロータ１０２の長手方向に向けて螺旋状に伸びている。
【００５９】
流体搬送路１２２は、ロータ１０２をステータ１０４の貫通孔１１８内において回転させると、ステータ１０４内を回転しながらステータ１０４の長手方向に進む。そのため、ロータ１０２を回転させると、ステータ１０４の一端側から流体搬送路１２２内に流体を吸い込むと共に、この流体を流体搬送路１２２内に閉じこめた状態でステータ１０４の他端側に向けて移送し、ステータ１０４の他端側において吐出させることが可能である。本実施形態の一軸偏心ねじポンプ機構１００は、ロータ１０２を正方向に回転させることにより使用され、第二開口部１１２から吸い込んだ食品構成材料（流動物）を圧送し、第一開口部１１０から吐出することが可能とされている。
【００６０】
動力伝達機構１０８は、駆動機１２４から上述したロータ１０２に対して動力を伝達するためのものである。動力伝達機構１０８は、動力伝達部１２６と偏心回転部１２８とを有する。動力伝達部１２６は、ケーシング１０６の長手方向の一端側に設けられている。また、偏心回転部１２８は、中間部１１４に設けられている。偏心回転部１２８は、動力伝達部１２６とロータ１０２とを動力伝達可能なように接続する部分である。偏心回転部１２８は、従来公知のカップリングロッドや、スクリューロッドなどによって構成された連結軸１４８を備えている。そのため、偏心回転部１２８は、駆動機１２４を作動させることにより発生した回転動力をロータ１０２に伝達させ、ロータ１０２を偏心回転させることが可能である。
【００６１】
図１（ｂ）に示すように、上述した内層食材圧送装置２２は、略水平に設置されている。内層食材の吐出に用いられる第一開口部１１０には、後に詳述する吐出部４０が配管接続されている。また、第二開口部１１２は、上方に設置された内層食材貯留槽２４に対して接続されている。内層食材貯留槽２４は、内層食材を貯蔵する漏斗状の容器（ホッパー）であり、内部に貯蔵している内層食材を下部に設けられた排出口２４ａから第二開口部１１２に向けて供給することができる。また、内層食材貯留槽２４には、上方から攪拌装置２６の攪拌翼が差し込まれている。そのため、攪拌装置２６を作動させることにより、内層食材貯留槽２４内に貯蔵されている内層食材の沈殿等を防止し、槽内全体において略均一の組成とすることができる。
【００６２】
外層食材供給部３０は、多層食品をなす外層食材を吐出部４０に対して供給するためのものである。図１（ａ），（ｂ）に示すように、外層食材供給部３０は、外層食材を圧送可能な外層食材圧送装置３２と、外層食材貯留槽３４とを具備している。外層食材圧送装置３２は、回転容積式のポンプによって構成されている。外層食材圧送装置３２は、一軸偏心ねじポンプ機構２００を備えたポンプ機構部３５と、駆動部３６と、連結部３８とを有する。
【００６３】
図２（ｂ）に示すように、ポンプ機構部３５は、ケーシング２０１の内部に、ロータ２０２、ステータ２０４を収容した構成とされている。一軸偏心ねじポンプ機構２００、及びこれを構成するロータ２０２及びステータ２０４の主要構成は、上述した内層食材圧送装置２２の一軸偏心ねじポンプ機構１００、ロータ１０２及びステータ１０４と同様である。
【００６４】
すなわち、一軸偏心ねじポンプ機構２００は、ロータ２０２をステータ２０４に挿通することにより形成されている。ロータ２０２は、ｎ−１条（本実施形態では１条）で単段あるいは多段の雌ネジ形状を有する金属製の軸体によって構成されている。また、ステータ２０４は、弾性体あるいは樹脂等によって形成された筒体であり、内部がｎ条（本実施形態では２条）で単段あるいは多段の雌ネジ形状とされている。ロータ２０２は、ステータ２０４に形成された貫通孔２０６に挿通され、貫通孔２０６の内部において自由に偏心回転可能とされている。また、ロータ２０２をステータ２０４に対して挿通することにより、螺旋状の流体搬送路２０８（キャビティ）が形成される。一軸偏心ねじポンプ機構２００は、ロータ２０２をステータ２０４の内部において回転させることにより、流体搬送路２０８をステータ２０４の長手方向に進行させることができる。
【００６５】
また、ロータ２０２は、従来公知のカップリングロッドや、スクリューロッドなどによって構成された接続部２１０を介してロッド２１２に接続されている。また、図１に示すように、ロッド２１２は、駆動機２１４の駆動軸に対して接続されている。そのため、駆動機２１４を作動させることにより、ロータ２０２を偏心回転させることが可能である。また、ロッド２１２の中間部分には、攪拌翼２１６が取り付けられている。
【００６６】
上述したポンプ機構部３５は、外層食材貯留槽３４の直下に配置されている。外層食材貯留槽３４は、外層食材を貯蔵する漏斗状の容器（ホッパー）であり、下部に設けられた排出口３４ａに対してポンプ機構部３５が接続されている。これにより、外層食材貯留槽３４に貯蔵されている外層食材を逐次、ポンプ機構部３５に向けて供給可能とされている。ロッド２１２が、外層食材貯留槽３４を上下方向に貫通するように設置されており、中間部分に取り付けられた攪拌翼２１６が外層食材貯留槽３４の槽内に位置している。そのため、ロータ２０２を回転させるべく駆動機２１４を作動させると、攪拌翼２１６が外層食材貯留槽３４内で回転し、貯蔵されている外層食材の沈殿等を防止することができる。
【００６７】
上述した内層食材供給部２０及び外層食材供給部３０は、吐出部４０に対して接続されている。吐出部４０は、内層食材供給部２０及び外層食材供給部３０から圧送されてきた内層食材及び外層食材を吐出することにより多層食品を成形するためのものである。図４に示すように、吐出部４０は、多数の吐出ノズル４２を有し、図３に示すような内層食材流路４４、及び外層食材流路４６を内蔵した吐出ユニット５０を備えている。
【００６８】
図４（ｄ）に示すように、吐出ノズル４２は、内層食材を吐出するための内層食材吐出筒５２を、外層食材を吐出するための外層食材吐出筒５４の内側に略同心になるように配した二重管構造とされている。
【００６９】
内層食材流路４４及び外層食材流路４６は、概ね図３に示すように分岐した構成とされている。すなわち、内層食材流路４４及び外層食材流路４６は、それぞれ上流側から下流側に向けて、いわゆるトーナメント表の如く段階的に分岐している。内層食材流路４４及び外層食材流路４６は、末端部分に向けて多系統に分岐されており、それぞれの末端部分に吐出ノズル４２の内層食材吐出筒５２及び外層食材吐出筒５４が接続されている。
【００７０】
吐出部４０は、内層食材流路４４及び外層食材流路４６を配管により形成し、その末端部に吐出ノズル４２を連結させた構成としても良いが、本実施形態では、図４に示すように孔あるいは溝等を形成した複数（本実施形態では５枚）のプレート６０を組み合わせることにより内層食材流路４４、及び外層食材流路４６を形成し、これらに対して吐出ノズル４２を接続した構成とされている。具体的には、吐出部４０は、上方から下方に向けて第一プレート６０ａ〜第五プレート６０ｅからなる５枚のプレート６０を重ね合わせることにより形成されている。第一プレート６０ａ〜第五プレート６０ｅには、内層食材流路４４及び外層食材流路４６を構成する孔あるいは溝が形成されている。
【００７１】
さらに詳細には、図３に示すように、内層食材流路４４を第一構成部４４ａ〜第五構成部４４ｅに分類し、各構成部４４ａ〜４４ｅに相当する溝あるいは孔を第一プレート６０ａ〜第五プレート６０ｅに形成し、組み合わせることにより、内層食材流路４４が形成されている。また、外層食材流路４６を第一構成部４６ａ〜第五構成部４６ｅに分類し、各構成部４６ａ〜４６ｅに相当する溝あるいは孔を第一プレート６０ａ〜第五プレート６０ｅに形成し、組み合わせることにより外層食材流路４６が形成されている。また、第一プレート６０ａには、内層食材供給部２０に対して接続される内層用接続部５６、及び外層食材供給部３０に対して接続される外層用接続部５８が設けられている。
【００７２】
各プレート６０の構成について具体的に説明すると、図４（ｂ）に示すように、第一プレート６０ａの天面側において略中央部に外層用接続部５８が形成されている。図４（ｆ）に示すように第一プレート６０ａには、外層食材流路４６の第一構成部４６ａをなす縦孔４６ａ１が外層用接続部５８に連通するように形成されている。また、また、第一構成部４６ａをなす横溝４６ａ２が、第一プレート６０ａの裏面側に形成されている。横溝４６ａ２は、縦孔４６ａ１と連通しており、縦孔４６ａ１との連通位置を境界として第一プレート６０ａの長手方向に対称に延びるように形成されている。
【００７３】
また、図４（ｂ）に示すように、第一プレート６０ａの天面側には、内層用接続部５６が４つ設けられており、そのそれぞれに内層食材流路４４が接続されている。図４（ｆ）に示すように、第一プレート６０ａを平面視した状態において、第一プレート６０ａの長さ方向（長手方向）に延びる中央線Ｌ１、及び幅方向（短手方向）に延びる中央線Ｌ２を想定し、これらの中央線Ｌ１，Ｌ２によって区画される４つの領域を想定した場合に、内層用接続部５６及び内層食材流路４４は、各領域毎に設けられている。すなわち、４領域のそれぞれに、内層食材流路４４をなす第一構成部４４ａが設けられている。また、第一プレート６０ａよりも下方に配される第二プレート６０ｂ〜第五プレート６０ｅにも、前述した４領域のそれぞれに相当する位置に、内層食材流路４４の第二構成部４４ｂ〜第五構成部４４ｅに相当する孔あるいは溝が形成されている。
【００７４】
第一プレート６０ａには、内層食材流路４４の第一構成部４４ａをなす孔及び溝として、縦孔４４ａ１及び横溝４４ａ２が形成されている。縦孔４４ａ１は、内層用接続部５６に連通し、第一プレート６０ａの天面側から底面側に向けて延びる孔である。また、横溝４４ａ２は、第一プレート６０ａの裏面側において、第一プレート６０ａの長手方向に伸びる溝である。縦溝４４ａ１は、横溝４４ａ２の略中央部において連通している。
【００７５】
図４（ｇ）に示すように、第二プレート６０ｂには、外層食材流路４６の第二構成部４６ｂをなす縦孔４６ｂ１が２つ、第二プレート６０ｂの長手方向に対称の位置関係となるように形成されている。縦孔４６ｂ１は、第一プレート６０ａ及び第二プレート６０ｂを重ね合わせた状態において、第一プレート６０ａ側に形成されている横溝４６ａ２の両端部に相当する位置に設けられている。そのため、第一プレート６０ａ及び第二プレート６０ｂを重ね合わせることにより、外層食材流路４６の第一構成部４６ａ及び第二構成部４６ｂを連通させることができる。
【００７６】
また、第二プレート６０ｂには、内層食材流路４４の第二構成部４４ｂをなす縦孔４４ｂ１が８つ形成されている。縦孔４４ｂ１は、第一プレート６０ａに形成された各内層食材流路４４をなす横溝４４ａ２の両端部に相当する位置に設けられている。そのため、第一プレート６０ａ及び第二プレート６０ｂを重ね合わせることにより、内層食材流路４４の第一構成部４４ａ及び第二構成部４４ｂを連通させることができる。
【００７７】
図４（ｈ）に示すように、第三プレート６０ｃには、外層食材流路４６の第三構成部４６ｃをなす縦孔４６ｃ１及び横溝４６ｃ２が２組設けられている。縦孔４６ｃ１及び横溝４６ｃ２は、第三プレート６０ｃの長手方向に対称の位置関係となるように設けられている。縦孔４６ｃ１は、第二プレート６０ｂ及び第三プレート６０ｃを重ね合わせた状態において、第二プレート６０ｂ側に形成されている縦孔４６ｂ１と連通する位置に設けられている。
【００７８】
また、第三プレート６０ｃには、内層食材流路４４の第三構成部４４ｃをなす縦孔４４ｃ１及び横溝４４ｃ２が８組形成されている。縦孔４４ｃ１は、第二プレート６０ｂに形成された８つの縦孔４４ｂ１に相当する位置に設けられている。そのため、第二プレート６０ｂ及び第三プレート６０ｃを重ね合わせることにより、第二プレート６０ｂ及び第三プレート６０ｃに形成された縦孔４４ｂ１，４４ｃ１が連通する。また、横溝４４ｃ２は、第三プレート６０ｃの底面側において、第三プレート６０ｃの長手方向に延びるように形成されている。縦孔４４ｃ１は、横溝４４ｃ２の略中央部分において、横溝４４ｃ２と連通している。
【００７９】
図４（ｉ）に示すように、第四プレート６０ｄには、外層食材流路４６の第四構成部４６ｄをなす縦孔４６ｄ１が４つ形成されている。縦孔４６ｄ１は、第三プレート６０ｃ及び第四プレート６０ｄを重ね合わせた状態において、第三プレート６０ｃ側に形成されている横溝４６ｃ２の両端部に相当する位置に設けられている。そのため、第三プレート６０ｃ及び第四プレート６０ｄを重ね合わせることにより、各横溝４６ｃ２を２系統に分岐する流路を形成することができる。従って、第一プレート６０ａから第四プレート６０ｄに至る間に、外層食材流路４６が４系統に分岐された状態になる。
【００８０】
また、第四プレート６０ｄには、内層食材流路４４の第四構成部４４ｄをなす縦孔４４ｄ１が１６個形成されている。縦孔４４ｄ１は、第三プレート６０ｃに形成されている８つの横溝４４ｃ２の両端部に相当する位置に設けられている。そのため、第三プレート６０ｃ及び第四プレート６０ｄを重ね合わせることにより、各横溝４４ｃを２系統に分岐する流路を形成することができる。従って、第一プレート６０ａから第四プレート６０ｄに至る間に、内層食材流路４４は、１６系統に分岐された状態になる。
【００８１】
図４（ｊ）に示すように、第五プレート６０ｅには、外層食材流路４６の第五構成部４６ｅをなすＨ型溝４６ｅ１が４つ形成されている。Ｈ型溝４６ｅ１は、平面視が略Ｈ型の溝である。第四プレート６０ｄ及び第五プレート６０ｅを重ね合わせた状態において、第四プレート６０ｄに形成されている４つの縦孔４６ｄ１が、各Ｈ型溝４６ｅ１の略中央部に連通した状態になる。また、各Ｈ型溝４６ｅの端部（四隅）には、第五プレート６０ｅの裏面側に連通した縦孔４６ｅ２が設けられている。そのため、第四プレート６０ｄ及び第五プレート６０ｅを重ね合わせることにより、各縦孔４６ｄ１を介して導入された外層食材を、それぞれ４系統に分岐する流路を形成することができる。従って、第五プレート６０ｅ全体として、外層食材を１６系統に分岐することができる。
【００８２】
第五プレート６０ｅの裏面側において、各縦孔４６ｅ２に相当する位置に吐出ノズル４２が取り付けられている。そのため、外層用接続部５８を介して導入された外層食材を、第一プレート６０ａ〜第五プレート６０ｅ内に形成された外層食材流路４６によって１６系統に分流させ、１６個の吐出ノズル４２から吐出させることができる。
【００８３】
また、第五プレート６０ｅに設けられた１６個の縦孔４６ｅ２には、内層食材流路４４の第五構成部４４ｅをなす管４４ｅ１に相当するものとして、吐出ノズル４２をなす内層食材吐出筒５２が挿通されている。また、各内層食材吐出筒５２は、第四プレート６０ｄ及び第五プレート６０ｅを重ね合わせることにより、第四プレート６０ｄ側に形成されている縦孔４４ｄ１と連通した状態になる。そのため、内層用接続部５６を介して導入された内層食材を、第一プレート６０ａ〜第五プレート６０ｅ内に形成された内層食材流路４４によって１６系統に分流させ、１６個の吐出ノズル４２から吐出させることができる。
【００８４】
図１に二点鎖線によって示すように、上述した吐出部４０の下方には、ベルトコンベアあるいは作業台等の台８０が設置される。これにより、外層食材及び内層食材を吐出部４０からベルトコンベア等の上に吐出しつつ、多層食品を成形することができる。
【００８５】
制御手段７０は、主として上述した内層食材圧送装置２２及び外層食材圧送装置３２の動作制御を実行し、内層食材及び外層食材の圧送制御を行うものである。制御手段７０による内層食材圧送装置２２及び外層食材圧送装置３２についての基本的な動作制御は、図５に示すフローチャート及び図６に示すタイミングチャートに示す通りである。具体的には、ステップ１において運転信号がオン状態になると、ステップ２において外層食材圧送装置３２による外層食材の圧送が開始される。これにより、吐出部４０に設けられた各吐出ノズル４２において、内層食材吐出筒５２と外層食材吐出筒５４との間に形成された隙間から下方に向けて吐出される（外層材料吐出開始工程）。
【００８６】
ステップ２において外層食材の吐出が開始された後、所定時間ｔ３が経過したことがステップ３において確認されると、制御フローがステップ４（内層材料吐出開始工程）に進められる。ここで、所定時間ｔ３は、外層食材及び内層食材の粘性、吐出速度、吐出ノズル４２の形状、多層食材をなす外層食材の厚み等の各種条件を加味して設定され、条件によっては所定時間ｔ３を設けず外層食材及び内層食材の吐出を同時に開始する（ｔ３＝０）こととしても良い。
【００８７】
ステップ４においては、上述したステップ２において開始された外層食材の吐出が継続されつつ、各吐出ノズル４２の内層食材吐出筒５２から内層食材が下方に向けて吐出する動作が開始される。すなわち、ステップ２における外層食材の吐出開始から所定時間ｔ３だけ遅れたタイミングから、外層食材の吐出に加え、内層食材の吐出も開始される。
【００８８】
ステップ４において内層食材の吐出を開始した後、ステップ５において所定時間ｔ４が経過したことが確認されると、制御フローがステップ６に進む。ステップ６においては、内層食材圧送装置２２のロータ１０２の回転方向が、所定時間ｔ５に亘って内層食材の吐出時とは逆方向に切り替えられる。所定時間ｔ５が経過すると、制御フローがステップ７に進められ、ロータ１０２の回転が停止される（ステップ６〜７：内層材料吐出停止工程）。
【００８９】
一方、外層食材圧送装置３２は、ステップ８において外層食材の吐出開始後、所定時間ｔ１が経過したことが確認されるまで外層食材の吐出を継続する。ステップ８において所定時間ｔ１の経過が確認されると、制御フローがステップ９に進められる。ステップ９においては、外層食材圧送装置３２に設けられたロータ２０２の回転方向が、所定時間ｔ２に亘って外層食材の吐出時とは逆方向に切り替えられる。所定時間ｔ２が経過すると、制御フローがステップ１０に進められ、ロータ２０２の回転が停止されると共に、一連の制御フローが完了する（ステップ９〜１０：外層材料吐出停止工程）。
【００９０】
上述した本実施形態の多層食品製造装置１０においては、内層食材及び外層食材として高粘度液体材料等の粘性を有する食材を用いて多層食品を製造可能である。そのため、本実施形態の多層食品製造装置１０によれば、外層食材が粘性を有する食材によって形成された多層食材を製造することが可能である。また特に、多層食品製造装置１０によれば、外層食材として内層食材の粘性と同等、あるいは前記内層食材の粘性よりも低粘性の食材を用いることができる。そのため、多層食品製造装置１０によれば、従来技術の包餡製品製造装置等においては製造しえなかった、外層食材の方が内層食材よりも低粘性の食材によって形成された多層食材を製造することが可能となる。
【００９１】
また、多層食品製造装置１０においては、内層食材圧送装置２２及び外層食材圧送装置３２として、一軸偏心ねじポンプ機構１００，２００を備えたものを採用している。そのため、内層食材及び外層食材の圧送状態を精度よく制御し、内層食材及び外層食材を多層食品を製造する上で適切な量及びタイミングで吐出させうる。従って、多層食品製造装置１０によれば、多層食品の製造品質をより一層向上させることが可能となる。
【００９２】
また、内層食材圧送装置２２及び外層食材圧送装置３２を構成する一軸偏心ねじポンプ機構１００，２００は、いずれもロータ１０２，２０２の回転方向を調整することにより、内層食材、外層食材の流れ方向を適宜切り替えることが可能である。そのため、内層食材及び外層食材として粘性の低い食材を用いたとしても、各食材の圧送停止時にロータ１０２，２０２を逆回転させることにより、予期せず液だれしてしまうこと、及び液だれに伴う多層食品の品質低下を防止できる。また、内層食材圧送装置２２及び外層食材圧送装置３２をなす一軸偏心ねじポンプ機構１００，２００は、装置構成が極めてシンプルである。これにより、多層食品製造装置１０の製造コストの抑制、及びメンテナンス特性の向上を図ることが可能となる。
【００９３】
また、多層食品製造装置１０は、吐出ノズル４２を複数（本実施形態では１６個）備えると共に、内層食材流路４４及び外層食材流路４６が複数系統に分岐されている。そのため、内層食材圧送装置２２及び外層食材圧送装置３２によって圧送されてきた内層食材及び外層食材を、内層食材流路４４及び外層食材流路４６を介して略均等に複数の吐出ノズル４２に分配することが可能となる。従って、多層食品製造装置１０によれば、同一品質の多層食品を量産しうる。
【００９４】
多層食品製造装置１０においては、内層食材圧送装置２２及び外層食材圧送装置３２が、一軸偏心ねじポンプ機構１００，２００を備えたものとされているため、内層食材及び外層食材の吐出開始、及び終了を正確に制御することができる。そのため、上述したように、外層食材圧送装置３２による外層食材の圧送開始後、所定時間ｔ３だけ経過したタイミングにおいて内層食材圧送装置２２による内層食材の圧送を開始させ、外層食材圧送装置３２による外層食材の圧送開始から終了までの時間ｔ１よりも所定時間だけ前のタイミングにおいて内層食材圧送装置２２による内層食材の圧送を終了させることとすれば、高品質な多層食品を安定して製造することが可能となる。
【００９５】
なお、上述した図６に係るタイミングチャートは、多層食品製造装置１０の動作の一例を示したものに過ぎず、適宜変更することが可能である。また、多層食品製造装置１０は、吐出部４０に昇降機構を設けた構成とし、この昇降機構の動作と、外層食材及び内層食材の吐出とを連動させて制御するようにしても良い。すなわち、例えば図７（ａ）〜（ｃ）に係るタイミングチャートに示すように、多層食品の成形に用いる外層食材あるいは内層食材の粘性等の特性を考慮し、外層食材及び内層食材の吐出タイミングを基準として適切なタイミングで吐出部４０を上下動させることができる。
【００９６】
具体的には、図７（ａ）に示す例においては、外層食材及び内層食材の吐出に先だって、吐出部４０が待機位置から上昇し、所定の位置まで移動した後、吐出開始位置まで下降する。吐出部４０が吐出開始位置に到達すると、外層食材圧送装置３２による外層食材の吐出が開始される。その後所定時間が経過すると、内層食材圧送装置２２による内層食材の吐出が開始されると共に、吐出部４０の上昇移動が開始される。内層食材の吐出が完了するタイミングになると、内層食材圧送装置２２のロータ１０２を所定時間に亘って逆回転させる。これにより、内層食材の吐出が完了する。その後、外層食材の吐出完了のタイミングに到達すると、外層食材圧送装置２２のロータ２０２を所定時間に亘って逆回転させる。これにより、外層食材の吐出が完了する。外層食材の圧送が完了後、しばらくすると、吐出部４０は、上昇移動を停止し、所定の待機時間を経てから待機位置に戻る動作を行う。
【００９７】
また、図７（ｂ）に示す例は、概ね上述した図７（ａ）に係る動作と同一であるが、外層食材圧送装置３２による外層食材の吐出終了後、外層食材圧送装置２２のロータ２０２の逆回転を終了させるタイミングを吐出部４０の上昇移動が完了するタイミングよりも後の時点まで遅延させた点において相違する。また、図７（ｃ）に示す例についても概ね上述した図７（ａ）に係る動作と同一であるが、外層食材圧送装置３２による外層食材の吐出終了後、外層食材圧送装置２２のロータ２０２の逆回転を終了させるタイミングを、吐出部４０の上昇移動が完了するタイミングよりも僅かに前のタイミングまで遅延させた点において相違する。また、図７（ｃ）に示す例は、内層食材の吐出開始のタイミングを、吐出部４０の上昇移動開始のタイミングよりも前とした点においても図７（ａ）に係る動作と相違する。
【００９８】
上述した多層食品製造装置１０は、内層及び外層の二層の食品を製造するものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに多層の食品を製造するものとすることが可能である。具体的には、吐出ノズル４２をさらに多層構造とし、吐出ノズル４２の各層から異なる食品を吐出可能としても良い。すなわち、内層食材の多層化を図るべく内層食材吐出筒５２を多重筒とすること、及び外層食材の多層化を図るべく外層食材吐出筒５４を多重筒とすることのいずれか一方又は双方を行うことにより、より一層多層化した多層食材を製造することが可能である。また、内層食材吐出筒５２や外層食材吐出筒５４の多重化を図る場合には、内層食材流路４４や外層食材流路４６の他、内層食材供給部２０や外層食材供給部３０についても各食材毎に別々に設けることにより、多層化された内層食材吐出筒５２や外層食材吐出筒５４の各層に対して必要な食材をスムーズに供給することが可能となる。
【００９９】
上述した多層食品（多層製品）の製造方法は、本発明の一実施形態に過ぎず、多層食品製造装置１０（多層製品製造装置）により他の製造方法により製造することとしても良い。具体的には、図９（ａ）のタイミングチャートに示すように、外層食材圧送装置３２による圧送を開始した後、停止させることなく外層食材（外層材料）を吐出ノズル４２から吐出させる。これと並行して、所定のタイミング毎に内層食材圧送装置２２の作動及び停止を行い、吐出ノズル４２から内層食材（内層材料）を吐出させる。このようにすることで、外層食材を連続的に吐出させた状態において、内層材料の吐出を断続させることにより多層製品を製造することが可能となる。従って、図９（ａ）に示すタイミングチャートに則った多層食品の製造方法によれば、多層食品を一つ作る度に外層食材の吐出を停止する場合に比べて、多層食品の製造速度を格段に高速化することが可能となる。
【０１００】
また、このように、外層食材を連続的に吐出させつつ、間欠的に内層食材を吐出させることによる多層食材の製造方法を採用した場合において、外層食材が雫状、あるいは球状となって滴下されるような低粘性のものである場合には、図９（ｂ）に示すように外層食材に内層食材が内包された球状の形態、あるいは雫状の形態の多層食品を製造することができる。また、前述のものよりも外層食材の粘性が高い場合については、図９（ｃ）に示すように連続的に形成された外層食材の中に、内層食材が所定の間隔毎に包含された形態の多層食品を製造することができる。図９（ｃ）に示すような形態で多層食品を製造した場合には、内層食材が包含されていない中間部分において外層食材を切断等して分解するようにしても良い。
【０１０１】
また、多層食品製造装置１０（多層製品製造装置）を用いた多層食品（多層製品）の製造方法の変形例として、例えば図１０（ａ）に示すタイミングチャートに則った製造方法が考えられる。具体的には、図１０（ａ）に示すように、吐出ノズル４２における外層食材（外層材料）の吐出及び内層食材（内層材料）の吐出開始及び吐出停止を同時に実施するようにしても良い。このような製造方法によれば、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように芯となる内層食材の外周が外層食材によって巻かれ、内層食材の端部が露出したようなロール状の形態の多層食品を容易に製造できる。
【０１０２】
また、上述した実施形態の多層製品（多層食品）の製造方法は、図５に示す制御フローや図１１に模式図で示すように、外層材料吐出開始工程（ステップ２）、内層材料吐出開始工程（ステップ４）、内層材料吐出停止工程（ステップ６〜ステップ７）、及び外層材料吐出停止工程（ステップ９〜１０）の各工程を順次行う例を示したが、これらの工程に加えて別の工程をさらに付加したものであっても良い。具体的には、図１２において模式的に示すように、外層材料吐出開始工程の後であって、内層材料吐出開始工程の前に、内層材料圧送装置２２のロータ１０２を内層材料の吐出時とは所定量だけ逆方向に作動させる外層材料吸引工程を設けることが可能である。
【０１０３】
上述した外層材料吸引工程を設けることにより、外層材料吐出開始工程の後、吐出ノズル４２の外層材料吐出筒５４から吐出され、先端部に付着している外層材料が、内層材料吐出筒５２の内側に吸引される。従って、内層材料吐出開始工程の前に、内層材料吐出筒５２の先端部に、幾ばくかの外層材料が充填された状態になる。このような状態において、製造工程が外層材料吸引工程から内層材料吐出開始工程に移行すると、内層材料吐出筒５２の先端部に充填されている外層材料が吐出された後、内層材料が吐出されることになる。そのため、このようにして製造された多層製品（多層食品）は、内層材料吐出開始工程の開始直後に内層材料吐出筒５２から吐出された外層食材によって内層材料の下部が補強されたような構造となる。これにより、内層材料の重量等の影響により、多層製品の底側から内層材料が漏れ出す等の製造不良を抑制し、歩留まりの向上に資することが可能となる。
【０１０４】
また、上述した多層食品製造装置１０（多層製品製造装置）においては、吐出ノズル４２として内層食材吐出筒５２と外層食材吐出筒５４とを設け、環状に形成された外層食材の吐出領域の中心部に、内層食材の吐出領域が円形に形成されるものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、図１３に示した吐出ノズル１４２のように、内層食材吐出筒５２及び外層食材吐出筒５４に相当する内層食材吐出筒１５２及び外層食材吐出筒１５４に加え、内層食材吐出筒１５２の内側に内径側外層食材吐出筒１５６を設けると共に、内径側外層食材吐出筒１５６の内側に中心部材１５８を設けたものとすることが可能である。このような構成とすることにより、内層食材吐出筒１５２及び外層食材吐出筒１５４の間、及び内径側外層食材吐出筒１５６と中心部材１５８の間から外層食材を吐出させつつ、これらによって形成される外層食材の吐出領域の内側において内層食材を環状に吐出することが可能となる。これにより、ドーナツ状に吐出された外層食材の内側に、内層食材を外層食材と同様に環状に吐出させることが可能となる。
【０１０５】
上述した吐出ノズル１４２の構成についてさらに詳細に説明すると、外層食材吐出筒１５４は、吐出ノズル１４２の基端側（一端側）から先端側（他端側）に向けて貫通した貫通孔１５４ａを有する筒状部１５４ｂと、基端側において径方向外側に膨出したフランジ部１５４ｃとを有する筒状の部材とされている。また、フランジ部１５４ｃの周部には、第一接続部１５４ｄが肉厚方向（径方向）に貫通するように形成されている。
【０１０６】
内層食材吐出筒１５２は、吐出ノズル１４２の基端側（一端側）から先端側（他端側）に向けて貫通した貫通孔１５２ａを有する筒状部１５２ｂと、基端側に径方向外側に膨出したフランジ部１５２ｃとを有する。筒状部１５２ｂは、外層食材吐出筒１５４の貫通孔１５４ａ内に収まる大きさとされている。また、筒状部１５２ｂは、フランジ部１５２ｃとの境界近傍に段部１５２ｅを有し、段部１５２ｅよりも先端側の部分の外径が基端側の部分の外径よりも小さくなっている。そのため、外層食材吐出筒１５４の貫通孔１５４ａ内に内層食材吐出筒１５２を挿入すると、内層食材吐出筒１５２と外層食材吐出筒１５４との間に外層食材を通過させるための環状の流路（以下、「外環流路１５３」とも称す）が形成される。また、フランジ部１５２ｃの周部には、第二接続部１５２ｄが肉厚方向（径方向）に貫通するように形成されている。
【０１０７】
外環流路１５３は、吐出ノズル１４２の組み立て状態において、第一接続部１５４ｄと連通している。そのため、第一接続部１５４ｄに外層食材を供給することにより、外環流路１５３を介して外層食材を吐出させることができる。また、フランジ部１５２ｃ，１５４ｃが接触するまで外層食材吐出筒１５４に対して内層食材吐出筒１５２を差し込んだ状態において、筒状部１５４ｂの先端部が筒状部１５２ｂの先端部よりも僅かに吐出ノズル１４２の内側（基端側）に位置している。そのため、外環流路１５３は、吐出ノズル１４２の先端部において径方向内側（内層食材吐出筒１５２側）に拡がった拡張部１５３ａを有する。
【０１０８】
内径側外層食材吐出筒１５６は、貫通孔１５６ａを備えた筒状部１５６ｂと、基端側に径方向外側に膨出したフランジ部１５６ｃとを有する。筒状部１５６ｂは、内層食材吐出筒１５２の貫通孔１５２ａ内に収まる大きさとされている。また、筒状部１５６ｂとフランジ部１５６ｃとの境界近傍に段部１５６ｅが形成されており、段部１５６ｅよりも先端側の部分の外径が基端側の部分の外径よりも小さくなっている。そのため、内層食材吐出筒１５２の貫通孔１５２ａ内に内径側外層食材吐出筒１５６を挿入すると、内層食材吐出筒１５２と内径側外層食材吐出筒１５６との間に内層食材を通過させるための環状の流路（以下、「中環流路１５５」とも称す）が形成される。また、フランジ部１５６ｃの周部には、第三接続部１５６ｄが肉厚方向（径方向）に貫通するように形成されている。
【０１０９】
中環流路１５５は、吐出ノズル１４２の組み立て状態において、第二接続部１５２ｄと連通している。中環流路１５５は、吐出ノズル１４２の先端側において、上述した外環流路１５３の拡張部１５３ａに合流している。そのため、第二接続部１５２ｄに外層食材を供給することにより、中環流路１５５を介し、外環流路１５３における外層食材の吐出領域内に層食材を吐出させることができる。
【０１１０】
中心部材１５８は、断面形状が略Ｔ字型の部材であり、円柱状の柱状部１５８ａ及びその基端側に設けられたフランジ部１５８ｂを有する。柱状部１５８ａは、内径側外層食材吐出筒１５６の貫通孔１５６ａに挿入される部分である。柱状部１５８ａとフランジ部１５８ｂとの境界近傍に段部１５８ｃが形成されており、段部１５６ｅよりも吐出ノズル１４２の先端側の部分において外径が基端側の部分の外径よりも小さくなっている。そのため、貫通孔１５６ａに柱状部１５８ａを挿入すると、内径側外層食材吐出筒１５６と中心部材１５８との間に外層食材を通過させるための環状の流路（以下、「内環流路１５７」とも称す）が形成される。内環流路１５７は、上述した中環流路１５５に対して吐出ノズル１４２の径方向内側に隣接する位置に形成されている。内環流路１５７には、上述した第三接続部１５６ｄが連通している。
【０１１１】
上述したような吐出ノズル１４２を吐出ノズル４２の代わりに設け、外層食材圧送装置３２によって圧送された外層食材を二分岐して供給可能とした配管（図示せず）を第一接続部１５４ｄ及び第三接続部１５６ｄに対して接続する。また、第二接続部１５２ｄに対し、内層食材圧送装置２２を接続する。これにより、第一接続部１５４ｄに連通した外環流路１５３及び第三接続部１５６ｄに連通した内環流路１５７を通じて外層食材を吐出させると共に、第二接続部１５２ｄに連通した中環流路１５５を通じて内層食材を吐出させることができる。従って、このような吐出ノズル１４２を用い、図５に示す制御フローに則って外層食材及び内層食材を吐出させることにより、図１３（ｂ），（ｃ）に示すように、ドーナツ状の外層食材に、環状に内層食材が内包された形態の多層食品を製造することが可能となる。
【０１１２】
なお、上記変形例においては、第一接続部１５４及び第三接続部１５６ｄに対して単一の外層食材圧送装置３２によって外層食材を圧送可能とした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第一接続部１５４及び第三接続部１５６ｄ毎に別の外層食材圧送装置３２，３２を接続した構成としても良い。また、このような構成とした場合には、第一接続部１５４を介して外環流路１５３に供給する外層食材と、第三接続部１５７を介して内環流路１５７に供給する外層食材とを別の食材によって構成することも可能である。このようにすることにより、図１３（ｄ）に示すようなバリエーションに富んだ多層食品を製造することが可能となる。
【実施例１】
【０１１３】
≪多層菓子製造装置・製造方法としての実施例≫
上述した多層食品製造装置１０は、例えば饅頭等の菓子を製造するために使用することができる。さらに具体的には、外層食材としてホイップクリームや溶解させたチョコレート等の低粘性食材を供給すると共に、内層食材としてチョコレートやジャム等のソースを供給することが可能である。多層食品製造装置１０においては、従来技術においてなされているように外層食材を内層食材よりも粘度が高く硬い食材とすることに加え、外層食材を内層食材よりも粘度が低く軟らかい食材とすることも可能である。
【実施例２】
【０１１４】
≪パン生地製造装置・製造方法としての実施例≫
上述した多層食品製造装置１０は、多層構造のパン生地を製造するために使用することができる。具体的には、小麦粉あるいはライ麦粉などを主原料として発酵させたもの外層食材とし、生地の中に入れるクリームやチョコレート、餡などの食品を内層食材として用いてパン生地を製造することが可能である。
【実施例３】
【０１１５】
≪アイスクリーム・ソフトクリームの製造装置・製造方法としての実施例≫
上述した多層食品製造装置１０は、アイスクリーム、あるいはソフトクリームを多層化したものを製造するために使用することが可能である。また、多層食品製造装置１０は、アイスクリームあるいはソフトクリームを外層食材とし、その内側にチョコやクリーム等のアイスクリームあるいはソフトクリームよりも粘性が高く流動性の低い別の食材を内層食材として包み込んだ多層のアイスクリームあるいはソフトクリームを製造するためにも使用することができる。
【実施例４】
【０１１６】
≪人工いくら製造装置、あるいはサプリメントの製造装置・製造方法等としての実施例≫
近年、天然のいくらに似せたものとして人工的に製造した人工いくらと称されるものが提供されている。人工いくらは、アルギン酸ナトリウム、あるいはカラギーナンをゲル化させることにより外皮をなす膜（外層食材）を作成し、その内側にカラギーナン、ゼラチン、ペクチン、サラダ油、色素材等の混合物（内層食材）を収容させた構成とされている。人工いくらを製造する場合には、外層食材をなすアルギン酸ナトリウム等、及び内層食材をなす前述した混合物を多層食品製造装置１０に供給すると共に、図８に示すように吐出部４０の下方に塩化カルシウム水溶液を貯留した貯留槽９０を設け、この貯留槽９０に向けて吐出部４０から外層食材及び内層食材を吐出させる。これにより、人工いくらを製造することが可能となる。
【０１１７】
また、上述した人工いくらと同様に、外皮をなす膜（外層食材）の内側に、ビタミン、ミネラル、アミノ酸等の栄養補助食品、あるいはハーブ等の薬効成分等の食材（内層食材）を収容したサプリメントが提供されている。このようなサプリメントについても、上述した人工いくらと同様の製造方法により、多層食品製造装置１０を用いて製造することが可能である。
【０１１８】
上述した人工いくら等のように、滴下により雫状、あるいは球状となる程度まで低粘性の食材を外層食材として用いる場合には、図９（ａ）に示すタイミングチャートのように、外層食材を連続的に吐出させている間に、内層食材を間欠的に吐出させる製造方法により、製造速度の高速化を図ることが可能となる。
【実施例５】
【０１１９】
≪生菓子等製造装置・製造方法としての実施例≫
上述した多層食品製造装置１０は、葛粉を用いて作った生地を外層食材とし、この生地によって餡等の内層食材を包んでなる水饅頭、葛饅頭、あるいは水仙饅頭等の生菓子を製造するために使用することができる。また、多層食品製造装置１０は、餅やチョコレート等によって構成された外層食材により、アイスクリーム、チョコレート、クリーム、あるいは餡等の内層食材を包んでなる菓子を製造するために使用することができる。
【０１２０】
多層食品製造装置１０により水饅頭等の生菓子を製造する場合には、葛粉や砂糖等を混合し、加熱等して作成した粘性を有する生地を外層食材として外層食材供給部３０に準備し、外層食材圧送装置３２によって圧送する。また、餡等の生菓子の核となる食材を内層食材として内層食材供給部２０に準備し、内層食材圧送装置２２によって圧送する。上述した制御フローに則って適切なタイミングで、外層食材たる生地、及び内層食材たる餡を吐出部４０において吐出させることにより、水饅頭、葛饅頭、あるいは水仙饅頭等の生菓子を製造することができる。餅やチョコレート等によってアイスクリーム等を包んだ菓子を製造する場合についても同様に、外層食材をなす餅等を外層食材供給部３０に準備して圧送すると共に、内層食材をなすアイスクリーム等を内層食材供給部２０に準備して圧送することにより製造することができる。
【実施例６】
【０１２１】
≪ポーション（喫茶食品）製造装置・製造方法としての実施例≫
上述した多層食品製造装置１０は、液状のコーヒーあるいは紅茶等の飲料を内層食材とし、この内層食材を、コラーゲン等からなる水溶性の外層食材によって包んだポーション（喫茶食品）を製造するために使用することができる。内層食材として包含される飲料には、ミルク、砂糖、あるいはガムシロップ等を予め配合したものとすることも可能である。また、内層食材として包含される飲料は、液状のものとする他、外層食材と同様にコラーゲン等によってゲル状にしたものであっても良い。このようにして製造したポーションをカップ等に投入した後、湯水によって外層食材を溶解させることにより、コーヒーあるいは紅茶等の喫茶食品を飲用可能な状態とすることができる。なお、上記実施例４において説明した人工いくらあるいはサプリメントの製造装置や製造方法において説明したのと同様に、他の液体に接触させることにより外層食材の固化を促進させることができる場合には、上記実施例４と同様に貯留槽９０（図８参照）を設け、この貯留槽９０に向けて吐出部４０から外層食材及び内層食材を吐出させることにより、製造品質の向上あるいは製造の容易化を図ることが可能となる。
【実施例７】
【０１２２】
≪薬品の製造装置・製造方法としての実施例≫
上述した多層食品製造装置１０は、液状あるいはゲル状の薬剤を内層食材とし、この内層食材を、コラーゲン等からなる水溶性の外層食材によって包んだ薬品を製造するために使用することができる。内層食材として包含される水様の薬剤は、単一種のものであっても、複数種混合したものであっても良い。なお、薬品の製造に多層食品製造装置１０を用いる場合についても、上記実施例４において説明したのと同様に、吐出ノズル４２の下方に貯留槽９０（図８参照）を設け、この貯留槽９０に向けて吐出部４０から外層食材及び内層食材を吐出させるようにしても良い。これにより、製造品質の向上あるいは製造の容易化を図り得る。
【実施例８】
【０１２３】
≪工業製品の製造装置・製造方法としての実施例≫
上述した多層食品製造装置１０と同様の構造、構成からなる装置を、食品以外の工業製品であって、内層素材を外層素材によって包んだものを製造するための装置（以下、「多層製品製造装置１０」とも称す）として用いることも可能である。この場合、多層食品製造装置１０において内層食材用として設けられた内層食材供給部２０や内層食材圧送装置２２、内層食材流路４４、内層食材吐出筒５２等を内層素材用のものとすることができる。また、外層食材用として設けられた外層食材供給部３０や外層食材圧送装置３２、外層食材流路４６、外層食材吐出筒５４等を外層素材用のものとすることができる。
【０１２４】
上述した多層製品製造装置１０によれば、外層素材として内層素材の粘性と同等以下の素材を供給し、多層製品を製造することができる。多層製品製造装置１０により製造可能な多層製品としては、液状あるいはゲル状の消臭剤あるいは芳香剤を内層素材とし、これを外皮をなす外層素材によって包んで球状あるいはビーズ状とした消臭製品あるいは芳香製品や、石鹸や入浴剤等の内層素材をゼリー状の外層素材や水溶性の外層素材によって包んだ入浴製品等、様々なものが挙げられる。
【実施例９】
【０１２５】
≪外周を外層材料によって包んだ多層状の菓子等の製造装置・製造方法としての参考例≫
図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、餡や飴等の芯となる内層材料（内層食材）の外周を、餅や飴等の外層材料（外層食材）によって巻くように包んだロール状の多層菓子等の製造に、多層製品製造装置１０を用いることができる。具体的には、図１０（ａ）のタイミングチャートに示すように、内層食材圧送装置２２及び外層食材圧送装置３２の双方を作動させ、内層食材と外層食材を吐出ノズル４２から同時に吐出させる。このような吐出状態において、吐出ノズル４２、及び吐出ノズル４２の下方に設けられた台８０をなすコンベアの搬送面のいずれか一方又は双方を水平方向に移動させる。これにより、図１０（ｂ），（ｃ）に示すようなロール状の多層食品（多層製品）を製造することができる。
【０１２６】
図１０（ｂ）に示す例においては、多層食品が円筒形の形状とされているが、吐出ノズル４２の形状変更すること、あるいは吐出ノズル４２に対して内層食材や外層食材の吐出形状を変化させるためのアタッチメントを取り付ける等すれば、様々な形状の多層食品を製造することができる。具体的には、吐出ノズル４２から内層食材及び外層食材を扁平な断面形状となるように吐出可能とすれば、扁平な形状の多層食品を製造することができる。また、吐出ノズル４２をなす外層食材吐出筒５４を星形等の断面形状のものとすれば、外観形状が星形等であって、その内側に芯となる内層食材を内包した形態の多層食品を製造することができる。
【実施例１０】
【０１２７】
≪多層ドーナツの製造装置・製造方法としての実施例≫
多層食品製造装置１０において、上述した吐出ノズル１４２（図１３（ａ）参照）を採用すると共に、小麦粉を主成分として構成されるドーナツ用の生地を外層食材として吐出ノズル１４２に対して供給すると共に、餡、チョコレート、あるいはクリーム等の食材を内層食材として吐出ノズル１４２に対して供給することにより、図１３（ｂ），（ｃ）に示すように、ドーナツをなすリング状の外層食材の内部に、外層食材に沿ってリング状に内層食材が包含された多層食品を製造することが可能となる。
【０１２８】
また、吐出ノズル１４２において外層食材供給用に設けられた第一接続部１５４及び第三接続部１５６ｄに対して別々の外層食材圧送装置３２，３２を接続し、味、色、食感、あるいは香り等が相違する外層食材を外環流路１５３及び内環流路１５７に供給することとすれば、図１３（ｄ）に示すように外径側と内径側とで異なる外層食材によって作成されたドーナツを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明の多層食品製造装置（多層製品製造装置）は、多層構造に形成された菓子（多層菓子）や、パン生地、アイスクリーム、ソフトクリーム、人工いくら、サプリメント等の多層食品を製造するために有効利用することができる。また特に、外層食材が内層食材よりも粘度が低く軟らかい食材によって構成された多層食品の製造において有効利用することができる。また、本発明の多層製品製造装置及び多層製品の製造方法は、食品のみならず工業製品の製造にも有効利用することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１０          多層食品製造装置（多層製品製造装置）
２０          内層食材供給部
２２          内層食材圧送装置
３０          外層食材供給部
３２          外層食材圧送装置
４０          吐出部
４２          吐出ノズル
４４          内層食材流路
４６          外層食材流路
５２          内層食材吐出筒
５４          外層食材吐出筒
７０          制御手段
９０          貯留槽
１００，２００  一軸偏心ねじポンプ機構
１０２，２０２  ロータ
１０４，２０４  ステータ
【要約】
【課題】外層食材及び内層食材として粘性を有する食材を用いつつ、品質の高い多層食材を製造可能であり、さらに装置構成がシンプルな多層食品製造装置の提供を目的とした。
【解決手段】多層食品製造装置１０は、一軸偏心ねじポンプによって構成された内層食材圧送装置２２と、外層食材圧送装置３２と、吐出部４０とを有する。吐出部４０に設けられた吐出ノズル４２は、外層食材供給装置３２に接続された外層食材吐出筒５８の内側に、内層食材供給装置２２に接続された内層食材吐出筒５６を挿入した二重構造のものである。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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